神六升空10分钟5过生死门(组图)

制导导航与控制分系统精确控制飞船上天，52台发动机将驮飞船返回
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水上着陆演习。资料图片

　　发射神五之后，长二F火箭的改进大大小小有很多，但主要的、比较大的改进有三个方面：针对箭体结构振动进行的动力系统调整，逃逸发动机安全点火机构的更新，以及箭体上摄像装置的增加。

　　从巴丹吉林沙漠深处的酒泉卫星发射中心点火出发，到进入距地逾300千米的轨道；从绕地飞行数十圈，到调姿进入返回阶段；从沿下降轨道重返大气层，到最终返回地面——

—神舟六号飞船约119个小时的太空之旅将充满刺激：上升阶段将经历从点火起飞到船箭分离五道“生死门”；在数十圈绕地飞行中，两位航天员要在微重力条件下完成诸多实验；返回阶段还须勇闯“黑障”区……在飞船的运行全程中，长征二号F火箭、GNC(制导导航与控制)分系统、分船推进系统等一系列装备将保障飞船安全，保证航天员安全返回。

　　离开了发射架的

　　长二F助神六过五道关

　　神六在上升阶段最容易发生危险的步骤至少有5个：点火起飞、抛逃逸塔、助推器分离、一级分离并抛整流罩、二级关机船箭分离等。做这些“大动作”最容易产生故障和扰动力，发生危险的可能性最大。

　　长征二号F火箭比较好地解决了上述问题。它采用二级火箭，降低了多级火箭因多次分离发生危险的概率；火箭与飞船还有自己的控制、导航等系统用来克服扰动力，这些系统能让长二F火箭的安全系数达到99.7%，保证飞船在约10分钟的上升阶段顺利通关。

　　此外，长二F取消了其他火箭一旦姿态不稳便自动自毁的功能，控制系统配了备份，万一主系统出现故障，可以迅速切换到备份系统上保证火箭正常工作。

　　长二F还拥有自动故障检测处理系统，可在发射阶段和上升阶段自动进行故障检测，一旦有问题它会自动报警。

　　GNC分系统精确控制运行

　　飞船的制导导航与控制分系统，简称GNC分系统，它承担从火箭起飞到飞船返回的全部运动控制任务。此次神六飞天，所采用的GNC分系统不仅可以克服船箭分离带来的扰动，“指挥”太阳电池阵朝向太阳，还将精确控制飞船返回。全部控制过程均可自动完成。

　　在地面发出返回命令后，GNC分系统将首先测量飞船的姿态、速度、位置，并指挥动力系统工作，并发出指令切断火工装置实现飞船三舱有序分离，让飞船(返回舱)以正确的姿态向预定方向下降飞行。

　　52台发动机将驮飞船回家

　　与火箭分离后的飞船，是靠自己的推进系统完成飞行任务的。一共52台发动机分布在飞船的三个舱，三个舱依靠这些发动机组成了3个用途不同的独立推进系统，保证飞船的正常运行和安全返回。

　　第一个推进系统在推进舱(也叫服务舱)上，共28台发动机。这是飞船的主推进系统，从船箭分离开始到飞船离轨返回这段时间，4台大发动机用来提供动力变轨；其他发动机用来控制飞行姿态。

　　第二个推进系统在返回舱上，共8台发动机。在通过大气层时，返回舱需通过发动机控制姿态防止出现乱翻滚。

　　第三个推进系统在轨道舱上，共16台发动机。由于轨道舱要留在太空继续工作，该推进系统将为轨道舱的飞行姿态控制和飞行轨道的提升提供动力。

　　(参考资料：《神舟圆梦·载人航天知识问答》，中国发展出版社)

　　神舟飞船由三个舱组成，为保证整体安全，各舱段在结构上必须连成坚固的整体，同时在需要时又必须能灵活地分离。为此科学家们设计了火工锁机构来承担此任务。

　　火工锁机构紧紧连接三个舱，一旦要分离，通过指令引爆火工锁内的火药，将锁切断实现解锁。解锁后，火工推力杆和分离弹簧起作用，将三个舱分离推开，避免发生碰撞。

　　稳定装置

　　动量轮保飞船姿态稳定

　　人们在逛小商品市场时，常常会看到一种叫做“动量轮”的小玩艺，让其旋转起来后，无论让其保持什么姿态，皆可站立不倒。

　　目前，这种旋转中的动量轮能保持姿态稳定的原理，已被广泛用于卫星的姿态控制系统上，以保持卫星飞行时姿态的稳定。历次飞天的神舟号飞船，都采用了动量轮装置控制姿态。

　　降落伞系统工作程序

　　●飞船降到10千米高度时，弹出伞舱盖，拉出2具串联着的引导伞

　　●引导伞拉出减速伞，返回舱的高度和速度继续下降

　　●减速伞和返回舱分离，同时拉出面积达1000多平方米的主降落伞降落伞系统可以使开伞前的速度，从200米/秒降为8米/秒

　　●抛掉防热底盖

　　●在距地约1米时，着陆缓冲发动机点燃，以不大于3.5米/秒的速度软着陆

　　-地面准备

　　十几个着陆场静候神六凯旋

　　飞船完成飞天任务后便要返回，此时着陆场系统开始紧张工作。神六的着陆场包括主、副着陆尝应急着陆场共十多个。

　　1、主着陆场

　　主着陆场在内蒙古中部高原的草原牧常这里地势平坦，视野开阔，土质松软，像个一望无垠的天然足球场，符合飞船返回的各种要求。在这里各种车辆可以通行无阻，有利于返回舱的安全着陆和对航天员的快速救援。

　　2、副着陆场

　　副着陆场为主着陆场的“备份”，在主着陆场气候条件不适合飞船着陆时启用。

　　3、应急着陆场

　　除主、副着陆场外，神舟飞船还有10余个应急着陆场，分布在中国、阿拉伯半岛、美国、巴西、

　　这些着陆区域是为飞船在飞行期间出现紧急故障需要尽快返回时设立的，可保证飞船在轨飞行的每一圈至少有一个应急着陆区，这样飞船可在出现故障6小时内返回地面。

　　相关专题：神舟六号载人航天 

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